Идентификация Pseudomonas cichorii (Swingle 1925) Stapp 1928 в гидропонном производстве салата

Актуальность. Салат посевной, латук посевной или салат латук (лат. Latuca sativa) –вид однолетних травянистых растений рода Латук семейства Астровые (Asteraceae). В качестве овощной культуры возделывается повсеместно в мире, особое развитие в последние годы получило выращивание салата в защищенном грунте при гидропонной технологии выращивания. Одним из распространенных патогенов салата является Pseudomonas cichorii –возбудитель бактериозов нескольких важных культурных растений. В связи с этим, изучение встречаемости этого патогена является актуальным.

Материал и методика. Исследование проводили на базе департамента Агробиотехнологии АТИ РУДН. Образцы были предоставлены коммерческой компанией – производителем салата, выращиваемого на проточной гидропонной линии в условиях минимального заражения микроорганизмами. Изучение фитопатогенных бактерий включает ряд этапов: выделение бактерий на полу-селективные питательные среды и получение чистой культуры бактерий; постановка теста на патогенность (вирулентность); изучение фенотипических свойств бактерий; определение таксономического положения выделенных штаммов молекулярными методами. Все исследования проводили св соответствии со стандартными методиками идентификации фитопатогенных бактерий.

Результаты. В результате работы получено подтверждение распространения вида Pseudomonas cichorii (Swingle 1925) Stapp 1928 в гидропонной культуре салата в РФ. Хотя, согласно базе данных ЕОКЗР, P. cichorii был впервые описан в России в 1965 году на основании микробиологических методов идентификации, выделенные изоляты бактерии недоступны в коллекциях для подтверждения данного вывода современными диагностическими методами. Двенадцать изолятов P. cichoriiбыли изучены по комплексу биохимических признаков и четыре изолята (01, 04, 06 и 12), показавшие наибольшую агрессивность при проведении инокуляции растений-хозяев и табака, были использованы для секвенирования ДНК фрагмента гена 16S рРНК. Полученные фрагменты ДНК показали высокое сходство (99-100%) с последовательностями P. cichoriiиз Генбанка. Оценка вирулентности выделенных изолятов на ряде культурных растений, и однородность их биохимических признаков показали, что они представляют группу бактерий, специализированных на салате.

1. Koike, Steven T. Vegetable diseases: a color handbook. Burlington, MA: Academic Press, 2007. 448 p. ISBN 978-0-12-373675-7, 978-0-12-373675-8).

2. Bradbury J.F. Pseudomonas cichorii. [Descriptions of Fungi and Bacteria]. In: IMI Descriptions of Fungi and Bacteria. 1981. Wallingford, UK: CAB International. Sheet 695. https://doi.org/10.1079/DFB/20056400695

3. Anzai Kim H., Park J.Y., Wakabayashi H. et al. Phylogenetic affiliation of the pseudomonads based on 16S rRNA sequence". Int J Syst Evol Microbiol. 2000;5(4):1563–89. https://doi.org/10.1099/00207713-50-4-1563. PMID 10939664.

4. Trantas E.A., Sarris P.F., Mpalantinaki E.E., Pentari M.G., Ververidis F.N., Goumas D.E. A new genomovar of Pseudomonas cichorii, a causal agent of tomato pith necrosis. European Journal of Plant Pathology. 2013;137(3):477-493. https://doi.org/10.1007/s10658-013-0258-8

5. European and Mediterranean Plant Protection Organization (EPPO) Global database, 2020. [Available: https://gd.eppo.int.].

6. Schaad N.W., Jones J.B., Chun W. Laboratory guide for the identification of plant pathogenic bacteria. Laboratory guide for the identification of plant pathogenic bacteria, 2001. Ed. 3:xii + 373 pp.; 24 ref

7. Ryu E. On the Gram-differentiation of bacteria by the simplest method. J. Jpn. Soc. Vet. Sci. 1938;(17):31.

8. Clinical Microbiology Procedures Handbook, 3rd edition. 2010. ASM. Washington, D.C.

9. Lane D.L., Pace B., Olsen G.J., Stahl D.A., Sogin M.L., Pace N.R.. Rapid determination of 16S ribosomal RNA sequences for phylogenetic analyses. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1985;(82):6955-6959.

10. Eden P.A., Schmidt T.M., Blakemore R.P., Pace N.R. Phylogenetic analysis of Aquaspirillum magnetotacticum using polymerase chain reaction-amplified 16S rRNA-specific DNA. International Journal of Systematic Bacteriology. 1991;41(2):324–325. https://doi.org/10.1099/00207713-41-2-324

11. Hall T.A. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. In: Nucleic acids symposium series. 1999;41(41):95-98.

12. Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., and Tamura K. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing platforms. Molecular Biology and Evolution. 2018;(35):1547-1549

13. Lelliott R.A., Stead D.E. Methods for the diagnosis of bacterial diseases of plants. Oxford, UK: Blackwell Scientific Publications, 1987. 216 pp.

14. Saitou N. and Nei M. The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees. Molecular Biology and Evolution. 1987;(4):406-425.

15. Felsenstein J. Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap. Evolution 1987;(39):783-791.

16. Tamura K., Nei M., and Kumar S. Prospects for inferring very large phylogenies by using the neighbor-joining method. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) 2004;(101):11030-11035.